Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20852
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Proposta metodológica para determinação do fator de potência sob condições distorcidas e desequilibradas
Alternate title (s): Methodological proposal for determination of the power factor under distorted and unbalanced conditions
Author: Santana, Diego Augusto de Lima
First Advisor: Macedo Jr, José Rubens
First member of the Committee: Gondim, Isaque Nogueira
Second member of the Committee: Rezende, Paulo Henrique Oliveira
Summary: Esse trabalho tem como foco principal a análise da influência que as distorções harmônicas e os desequilíbrios exercem nos erros de medição de energia elétrica em medidores de faturamento trifásicos de potência ativa e reativa. Tais equipamentos tipicamente são concebidos para serem instalados em plantas elétricas totalmente equilibradas e simétricas, fato esse que não reflete as atuais condições da rede de distribuição. Inicialmente, levantou-se as metodologias de cálculo de potência mais relevantes da literatura, sendo suas equações implementadas em ambiente computacional (MATLAB), visando obter indicadores comparativos entre elas. Obtidos os resultados comparativos, montou-se uma estrutura laboratorial padrão para ensaios de medidores de energia, onde os mesmos foram submetidos a uma bateria de ensaios com diferentes níveis de distorções harmônicas e desequilíbrios, conforme o caderno de testes proposto. Realizados os ensaios, notou-se uma grande incoerência entres os resultados obtidos por cada medidor, sendo assim necessário recomendar uma metodologia de cálculo alternativa capaz de padronizar as medições de modo a não prejudicar as partes envolvidas, seja a concessionária de energia elétrica ou o consumidor final. Com base na recomendação feita, a mesma foi implementada em um protótipo de medidor, juntamente com as demais metodologias, para fins comparativos. Por fim, foi realizada uma campanha de medição em diferentes plantas, com o protótipo, onde os resultados obtidos para medição de potência ativa apresentaram baixo desvios em relação a classe de exatidão dos medidores. No entanto, quando considerada a energia reativa, as diferentes metodologias apresentaram desvios superiores a 20 por cento em algumas plantas.
Abstract: This work has as main focus the analysis of the influence that the harmonic distortions and the imbalances exert in the errors of measurement of electric energy in three-phase billing meters of active and reactive power. Such equipment is typically designed to be installed in fully balanced and symmetrical power plants, a fact that does not reflect the current conditions of the distribution network. Initially, the most relevant power calculation methodologies of the literature were raised, and their equations were implemented in a computational environment (MATLAB), in order to obtain comparative indicators between them. After obtaining the comparative results, a standard laboratory structure was set up for tests of energy meters, where they were submitted to a battery of tests with different levels of harmonic distortions and imbalances, according to the proposed test book. Once the tests were carried out, there was a great inconsistency between the results obtained by each meter, so it is necessary to recommend an alternative calculation methodology capable of standardizing the measurements in a way that does not harm the parties involved, whether the electricity utility or the final consumer. Based on the recommendation made, it was implemented in a prototype meter, along with the other methodologies, for comparative purposes. Finally, a measurement campaign was carried out in different plants, with the prototype, where the results obtained for active power measurement showed low deviations in relation to the accuracy class of the meters. However, when considering the reactive energy, the different methodologies showed deviations of more than 20 percent in some plants.
Keywords: Fator de potência
Power factor
Medidores de energia elétrica
Electric energy meters
Qualidade da energia elétrica
Electric power quality
Resultados experimentais
Experimental results
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::TRANSMISSAO DA ENERGIA ELETRICA, DISTRIBUICAO DA ENERGIA ELETRICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: SANTANA, Diego Augusto de Lima, Proposta metodológica para determinação do fator de potência sob condições distorcidas e desequilibradas. 2017. 140 f.Dissertação de Mestrado - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.118
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20852
Date of defense: 20-Dec-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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